521550mw水電站的設(shè)計畢業(yè)論文(存儲版)

　　

【正文】 本人的刻苦努力下，基本完成本次設(shè)計任務(wù)。在設(shè)計過程中，遇到了很多困難，當(dāng)拿到這個題目的時候，根本不知道從何處下手，通過老師的輔導(dǎo)，首先著手于原始資料的分析，根據(jù)說明書的介紹和要求，理清了基本的設(shè)計思路，然后到圖書館借閱了大量書籍，從技術(shù)及經(jīng)濟(jì)等方面確定主接線方案，然后根據(jù)短路點的確定原則確定短路點，用分布系數(shù)法求出各短路點的短路電流及容量等。同理可以選出110 kV電壓等級互感器的型號：選沈陽互感器廠的干式電流互感器LRB110 600/5 額定電流比600/5 10P kV電壓等級互感器的型號:選沈陽互感器廠的干式電流互感器LMC(D)10 5000/5 額定電流比5000/ 3 D 220 kV母線的選擇=水電廠的最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax=4500h由電力工程電氣設(shè)計手冊查得(P336)經(jīng)濟(jì)電流密度J=所以初選母線鋁錳合金管型導(dǎo)體φ70/64 表78 管型鋁導(dǎo)體參數(shù)表導(dǎo)體尺寸D/D導(dǎo)體截面導(dǎo)體最高溫度為下值時載流量(A)截面系數(shù)W()慣性半徑(cm)慣性矩J質(zhì)量（kg/m）70℃80℃φ70/6463114131211需滿足＞查表得鋁錳合金短路時導(dǎo)體最高允許溫度為70℃。在A、B、C三點分別用星角變換，可進(jìn)一步簡化網(wǎng)絡(luò)圖。(6)計算無限大容量的電源供給的短路電流周期分量的標(biāo)幺值。母聯(lián)斷路器和變壓器斷路器等，取短路點在母線上發(fā)生短路時，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的短路電流都流向短路點，這時短路電流最大，因此電流校驗斷路器能滿足要求時，其他形式的短路電流也一定滿足，故選d1和d2點為短路點。其接線方式有二個單相電壓互感器接成VV形；三個單相電壓互感器接成星形—星形，高壓側(cè)中心點接地；一個三相三柱式電壓互感器；一個三相五柱式電壓互感器；三個單相三線圈電壓互感器 額定電壓的選擇由于超高壓線路要求雙套主保護(hù)，并考慮到后備保護(hù)、自動裝置和測量儀表的要求，電壓互感器一般應(yīng)具有三個二次繞組，即兩個主二次繞組、一個輔助二次繞組。二次級的數(shù)量決定于測量儀表、保護(hù)裝置和自動裝置的要求。因隔離開關(guān)具有一定的分、合小電感電流和電容電流的能力，故一般可用來進(jìn)行以下操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵磁電流不超過2A的空載變壓器；關(guān)合電容電流不超過5A的空載線路[8]。它需與斷路器配套使用。同時，所選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備應(yīng)按短路條件下進(jìn)行動、熱穩(wěn)定校驗。(4)與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。各種電氣設(shè)備選擇的一般程序是：先按正常工作條件選擇出設(shè)備，然后按照短路條件校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。(7)全廠設(shè)有兩個高壓或低壓廠用備用電源時，與各廠用母線連接的原則如下：①正常時，兩個備用電源應(yīng)為兩個獨立的備用系統(tǒng)，互不連接。，為便于過渡時。根據(jù)本工程的特點，本廠采用發(fā)電機(jī)出口接高壓廠用變壓器的方案，廠用高壓為6 kV。低壓廠用電壓采用380/220V三相四線制系統(tǒng)，中性點直接接地。（2）接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常，事故，檢修等各種運行方式地要求。（8）水電站建設(shè)周期較長，廠用電既能滿足電站連續(xù)施工或分期建設(shè)的要求，又便于過渡。表31變壓器類型基本代號12345678結(jié)構(gòu)特點耦合相數(shù)圈外絕緣冷卻油循環(huán)繞組數(shù)調(diào)壓中性點普通自耦單相三相油空氣成型固體自冷風(fēng)冷水冷自然強(qiáng)導(dǎo)強(qiáng)迫雙三分裂無激磁有載普通全絕緣代表符合ODSGCFWDPSFZQ3．變壓器類型根據(jù)以上變壓器選擇原則，查《電力工程電氣設(shè)備手冊》，可選用的變壓器參數(shù)如下：雙繞組變壓器SSP375000/220 連接組別：YN，d11 其主要參數(shù)如下表所示型號額定容量kVA額定電壓kV阻抗電壓%空載電流%高低SSP375000/22075000220表32主變壓器參數(shù)表三繞組變壓器型號：SSPS7120000/220 接線組別：YN，d0，d11 阻抗電壓：U1—2=%，U1—3=%，U2—3=%。2%以內(nèi)，應(yīng)視具體工程情況決定。所以此次設(shè)計中的三繞組變壓器采用自耦型變壓器，發(fā)電機(jī)單元接線的采用普通型雙繞組變壓器。但三繞組變壓器的每個繞組的通過容量應(yīng)達(dá)到該變壓器額定容量的15%及以上，否則繞組未能充分利用發(fā)不如選用兩臺雙繞組變壓器在經(jīng)濟(jì)上更加合理。為確保對發(fā)電機(jī)電壓上的負(fù)荷供電可靠性，接于發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器不應(yīng)少于2臺，其總?cè)萘砍凉M足上述幾點要求外，還應(yīng)考慮到滿足不少于5年負(fù)荷的逐年發(fā)展。臺數(shù)過多、容量過大將增加投資并使配電裝置復(fù)雜化。 通過對三種方案的比較，并且連同電氣主接線的設(shè)計原則即可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性以及水電站擴(kuò)建的可能性的綜合考慮，選擇出的最優(yōu)方案是方案三3主變壓器的選擇 在發(fā)電廠中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本廠用電的變壓器，稱為廠用變壓器或自用變壓器[4]。設(shè)計發(fā)電廠的電氣主接線時，首先應(yīng)按技術(shù)要求確定可能選用的方案。雙母線接線形式正好克服了單母線分段接線形式的缺點，所以在大、中型發(fā)電廠中這種接線形式被廣泛應(yīng)用。并且采用旁路母線之后，在出線斷路器和隔離開關(guān)檢修的時候，對重要負(fù)荷的供電不會停，保證了供電的可靠性。 當(dāng)220 kV 出線回路數(shù)甚多時，雙母線需要分段。向左右任意方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。　 （1）優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不使重要用戶停電。（3）電能損失少。（3）檢修時，可以方便地停運斷路器，母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)地運行和對用戶的供電（4）擴(kuò)建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線，并且盡可能地不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下，可順利完成過渡方案的實施主接線在滿足可靠性，靈活性要求的前提下要做到經(jīng)濟(jì)合理。供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先要滿足這個要求。（1）主接線設(shè)水電站一般距離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)很少接有大功率的用戶，所以采用較高電壓送電，故主變壓器容量多按機(jī)組容量確定。因此，主接線的設(shè)計是一個綜合性的問題。（2）電氣設(shè)備的選擇與配電裝置的設(shè)計。電力工業(yè)經(jīng)過長期的改革和發(fā)展，目前從技術(shù)、人員、觀念等方面對于火力發(fā)電廠電氣設(shè)計創(chuàng)造了有利的條件。對整個電力系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用，火電廠電氣部分設(shè)計是關(guān)系到整個電力系統(tǒng)運行可靠性的最關(guān)鍵一步。電力工業(yè)是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，正常運行，發(fā)出來的電能順利輸送到電網(wǎng)的非常重要的環(huán)節(jié)。發(fā)電部分屬于理論兼實踐研究領(lǐng)域。同時，根據(jù)“省為實體”的方針，我國的電力市場以省級電力市場為主，各省電力公司是其省內(nèi)電力市場競爭的組織者。主接線部分包括互感器的配置，保護(hù)通訊設(shè)備配置和防雷設(shè)備的配置；廠用電接線設(shè)計至380/220V母線；繪制電氣主接線圖。由于電能生產(chǎn)的特點是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的，所以主接線設(shè)計的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此其主接線應(yīng)該以供電調(diào)度靈活為主選擇接線形式。主接線設(shè)計時，應(yīng)妥善解決近區(qū)負(fù)荷的供電問題。（2）調(diào)度時，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)，變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運行方式，檢修運行方式以及特殊運行方式下地系統(tǒng)調(diào)度要求。主接線的選型和布置方式直接影響到整個配電裝置的占地面積，主接線設(shè)計要為配電的布置創(chuàng)造條件，應(yīng)盡量減少占地面積。3563 kV 配電裝置出線回路數(shù)不超過3回；110220 kV 配電裝置的出現(xiàn)回路數(shù)不超過兩回。擴(kuò)建方便。610 kV 配電裝置，當(dāng)短路電流過大，出線需要帶電抗器時；3563 kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時，或連接的電源較多時；110220 kV 配電裝置，出線回路數(shù)為5回及其以上時。采用這種接線方式的優(yōu)點是：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間，供電和不致使重要用戶停電。由于雙母線接線的可靠性和靈活性高，它可以輪流檢修母線，而不中斷對用戶的供電；當(dāng)檢修任意回路的母線隔離開關(guān)時，只需斷開該回路；工作母線故障時，可將全部回路轉(zhuǎn)移到備用母線上，從而使用戶迅速恢復(fù)供電；可用母聯(lián)斷路器代替任意回路需要檢修的斷路器，在種情況下，只需短時停電；在個別回路需要單獨進(jìn)行試驗時，可將該回路分離出來，并單獨接至備用母線上。內(nèi)橋接線在線路故障或切除、投入時，不影響其余回路工作，并且操作簡單。方案一在10 kV母線上有采用四臺變壓器，其中兩臺與110 kV母線相連，另兩臺與220 kV母線相連；而方案一采用兩臺三繞組變壓器和兩臺機(jī)組在10 kV母線端設(shè)計成單母線分段，兩臺三繞組變壓器其兩端分別接入110 kV和220 kV系統(tǒng)，把110 kV多余的電能送入系統(tǒng)；另外三臺普通變壓器和三臺機(jī)組構(gòu)成單元接線，這樣開關(guān)設(shè)備少，操作簡便，以及因不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線，而在發(fā)電機(jī)和變壓器之間采用封閉母線，使得在發(fā)電機(jī)和變壓器低壓側(cè)短路幾率和短路電流相對于具有發(fā)電機(jī)電壓母線時，有所減少。反之。具有發(fā)電機(jī)電壓母線的發(fā)電廠，在發(fā)電機(jī)電壓母線上通常接入60MW及以下的中、小型熱電機(jī)組，按照“以熱定電”的方式運行，堅持自發(fā)自用原則，嚴(yán)格限制上網(wǎng)電量。因為一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制電器和輔助設(shè)備，比兩臺雙繞組變壓器都較少。自耦變壓器較電壓比和容量相同的普通三繞組變壓器便宜，價格只有后者的65%~75%左右。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為五激磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在177。 具體計算的過程如下：S =（SGSG1%）= (2502501%) =根據(jù)上面的計算可知道低壓側(cè)的容量為最大，所以，另一臺變壓器應(yīng)承擔(dān)70%的容量，因才采用95 MVA的兩臺變壓器。（7）水電站大多位于山區(qū)農(nóng)村，地區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)不夠發(fā)達(dá)，為支援農(nóng)業(yè)，必須考慮對附近用戶的供電，其供電方式宜與高壓廠用電一并考慮。（1）廠用電接線應(yīng)保證對廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運轉(zhuǎn)。（1）水電站廠用負(fù)荷較小，一般無大容量的廠用電動機(jī)，通常只需380/220V電壓供電。(4)高壓廠用電源利用電抗器供電時，一般電抗器裝設(shè)于斷路器之后，但為避免電抗器前或電抗器內(nèi)部短路引起斷路器的損壞，在布置上可能時，也可把電抗器裝設(shè)于斷路器之前。②在下列任一情況下，第二個備用電源可提前與第6個工作電源同時裝設(shè)：。(6)全廠只有一個高壓或低壓備用電源時，與各廠用線段的連接：為了節(jié)省電纜和縮小電纜試驗、檢修時失去備用的范圍，推薦采用部分放射和部分串聯(lián)的方式，每分支上的母線段數(shù)一般為24段。為了保證電氣裝置的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，必須正確選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體。(3)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器（多油、少油）、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等，其特點如下：表51斷路器種類和型式類別結(jié)構(gòu)特點技術(shù)性能特點運行維護(hù)特點油斷路器多油斷路器的油作為滅弧和絕緣介質(zhì)；少油斷路器的油僅作滅弧介質(zhì)；可配用電磁、液壓、彈簧操動機(jī)構(gòu)自能式滅弧，開斷性能差；少油斷路器110kV及以上產(chǎn)品為積木式結(jié)構(gòu)，全開斷時間短運行經(jīng)驗豐富，易于維護(hù)；噪聲低；油易劣化，需要一套油處理裝置，需防火、防爆壓縮空氣斷路器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；以壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)和弧隙絕緣介質(zhì)；操作機(jī)構(gòu)與斷路器合為一體額定電流和開斷能力都可以作得較大，適于開斷大容量電路；動作快，開斷時間短噪聲較大，維修周期長，無水災(zāi)危險，需要一套壓縮空氣裝置作為氣源SF6斷路器SF氣體滅弧，對材料、工藝密封要求嚴(yán)格；有屋外敞開式屋內(nèi)落地罐式之別，更多用于GIS額定電流和開斷電流可作得很大；開斷性能好，適于各種工況開斷；斷口電壓可作得較高；斷口開距小噪聲低；不檢修間隔期長；運行穩(wěn)定，安全可靠，壽命長真空斷路器體積小，重量輕；滅弧室工藝材料要求高，以真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)可連續(xù)多次操作，開斷性能好滅弧速度；目前我國只生產(chǎn)35kV及以下等級運行維護(hù)簡單，滅弧室不需要檢修，無水災(zāi)及爆炸危險；噪聲低根據(jù)本工程特點，主變上口斷路器選用SF6斷路器隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器。(3)分、合小電流。當(dāng)額定電流為5A時，、4..0歐，當(dāng)一個二次繞組的容量不能滿足要求時，可將兩個二次繞組串聯(lián)使用。 電壓互感器接線方式在滿足二次電壓和負(fù)荷要求的條件下，電壓互感器應(yīng)盡量采用簡單的接線方式。一般按三相短路計算在正常接線方式時，通常電器設(shè)備的短路電流為最大的地點。(5)由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量的標(biāo)幺值 。 圖62合并阻抗電路圖=（+）//(+)//(+)== [+ ()]=====================+===，因此將S1和S2合并。動穩(wěn)定校驗： 滿足要求。為以后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。在設(shè)計過程中根據(jù)短路電流計算結(jié)果選出各種相配的電氣設(shè)備并進(jìn)行了校驗，最后對全廠總平面布置，并做出相關(guān)的CAD圖紙。也感謝校、院有關(guān)部門為